io复用select方法编写的服务器

• 摘要：io多路复用是通过一种机制,可以监视多个描述符,一旦某个描述符就绪(一般都是读就绪或者写就绪),就能通知应用程序进行相应的读写操作。select函数作为io多路复用的机制,第一个参数nfds是fd_set集合中最大描述符值+1,fdset是一个位数组,每一位代表其对应的描述符是否需要被检查。第二三四参数表示需要关注读、写、错误时间的文件描述符位数组,这些参数既是输入型参数也是输出型参数,可能会被内核修改用于标识哪些描述符上发生了关注的事件,所以每次调用select前都需要重新

• io多路复用是通过一种机制,可以监视多个描述符,一旦某个描述符就绪(一般都是读就绪或者写就绪),就能通知应用程序进行相应的读写操作。select函数作为io多路复用的机制,第一个参数nfds是fd_set集合中最大描述符值+1,fdset是一个位数组,每一位代表其对应的描述符是否需要被检查。第二三四参数表示需要关注读、写、错误时间的文件描述符位数组,这些参数既是输入型参数也是输出型参数,可能会被内核修改用于标识哪些描述符上发生了关注的事件,所以每次调用select前都需要重新初始化fdset。timeout参数为超时时间,该结构会被内核修改,其值为超时剩余时间。

  select函数返回值有三种,返回-1时表示select失败;返回0表示超时;其他返回值表示select成功。

• 　2018-12-02 18:56:42

 #include<stdio.h>
 #include<sys/socket.h>
 #include<sys/types.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<netinet/in.h>
 #include<arpa/inet.h>
 #include<assert.h>
 int rfds[];
 void usage(const char* proc)
 {
     assert(proc);
     printf("usage:%s: [ip] [port]/n",proc);
 }
 int start_up(const char* ip,int port)
 {
     assert(ip);
     assert(port > );
     int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,);
     if(sock < )
     {
         perror("socket");
         exit();
     }
     struct sockaddr_in local;
     local.sin_family = AF_INET;
     local.sin_port = htons(port);
     local.sin_addr.s_addr =inet_addr(ip);
     if(bind(sock,(struct sockaddr*)&;local,sizeof(local)) < )
     {
         perror("bind");
         exit();
     }

     if(listen(sock,) < )
     {
         perror("listen");
         exit();
     }
     return sock;
     }
 int main(int argc,char* argv[])
 {
     if(argc != )
     {
         usage(argv[]);
         return ;
     }
     int listen_sock = start_up(argv[],atoi(argv[]));
     for(int i= ;i < ; i++)
     {
         rfds[i] = -;
     }
     fd_set rset;
     int max_fd = ;
     while()
     {
         struct timeval timeout = {,};
         FD_ZERO(&;rset);
         rfds[] = listen_sock;
         max_fd = listen_sock;
         for(int i= ;i < ; i++)
         {
             if(rfds[i] >= )
             {
                 FD_SET(rfds[i],&;rset);
                 if(max_fd < rfds[i])
                     max_fd = rfds[i];
             }
         }
         switch(select(max_fd + ,&;rset,NULL,NULL,NULL))
         {
         case -:
                 perror("select");
                 break;
         case :
                 printf("timeout");
                 break;
         default:
         {
             int j = ;
             for(;j < ;j++)
             {
                 if(rfds[j] < )
                     continue;
                 if(j == &;&;FD_ISSET(rfds[j],&;rset))
                 {
                     struct sockaddr_in client;
                     socklen_t len = sizeof(client);
                     int new_fd = accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&;client,&;len);
                     if(new_fd < )
                     {
                         perror("accept");
                     }
                     else
                     {
                         printf("get a client:socket :%s:%d/n",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));
                         int k = ;
                         for(;k < ;k++)
                         {
                             if(rfds[k] == -)
                             {
                                 rfds[k] = new_fd; break;
                             }
                         }
                         if( k == )
                         {
                             close(new_fd);
                         }
                     }
                 }
                 else if(FD_ISSET(rfds[j],&;rset))
                 {
                     char buf[];
                     ssize_t s = read(rfds[j],buf,sizeof(buf)-);
                     if(s > )
                     {
                         buf[s] = ;
                         printf("client#%s/n",buf);
                     }
                     else if(s == )
                     {
                         printf("client close.../n");
                         close(rfds[j]); rfds[j] = -;
                     }
                     else
                     {
                         perror("read");
                     }
                 }
             }
         }
         break;
         }
     }
 }

select_server.c

使用telnet为一个客户端访问:

当把服务器终止后,再次打开服务器会出现这种情况:

这是因为,虽然server的应用程序终止了,但tcp协议层的连接没有完全断开,因此不能再次监听同样的server端口。

client终止时自动关闭socket描述符,server的TCP连接收到client发的FIN段后处于TIME_WAIT状态。TCP协议规定,主动关闭连接的一方要处于TIME_WAIT状态,等待两个MSL(maximum segment lifetime)的时间后才能回到CLOSED状态,因为我们先Ctrl-C终止了server,所以server是主动关闭连接的一方,在TIME_WAIT期间仍然不能再次监听同样的server端口。MSL在RFC1122中规定为两分钟,但是各操作系统的实现不同,在Linux上一般经过半分钟后 就可以再次启动server了。